Даралт гэдэг нь физик хэмжигдэхүүн бөгөөд дараах байдлаар тооцоолно: даралтын хүчийг энэ хүч үйлчлэх талбайд хуваана. Даралтын хүчийг жингээр тодорхойлно. Аливаа физик объект нь дор хаяж тодорхой жинтэй байдаг тул дарамт шахалт үзүүлдэг. Энэ нийтлэлд хийн даралтыг нарийвчлан авч үзэх болно. Энэ нь юунаас шалтгаалж, хэрхэн өөрчлөгдөхийг жишээгээр харуулах болно.
Хатуу, шингэн ба хийн бодисын даралтын механизмын ялгаа
Шингэн, хатуу, хий хоёрын ялгаа юу вэ? Эхний хоёр нь эзлэхүүнтэй. Хатуу бие нь хэлбэр дүрсээ хадгалдаг. Усан онгоцонд байрлуулсан хий нь түүний бүх орон зайг эзэлдэг. Энэ нь хийн молекулууд бие биетэйгээ бараг харьцдаггүйтэй холбоотой юм. Иймээс хийн даралтын механизм нь шингэн ба хатуу бодисын даралтын механизмаас эрс ялгаатай.
Жингээ ширээн дээр тавья. Таталцлын нөлөөгөөр жин нь хүснэгтээр доошоо хөдөлж байсан ч ийм зүйл болохгүй. Яагаад? Учир нь хүснэгтийн молекулууд нь молекулууд руу ойртож байнажинг хийснээр тэдгээрийн хоорондох зай маш их багасч, жин ба ширээний хэсгүүдийн хооронд түлхэх хүч үүсдэг. Хийн хувьд байдал огт өөр.
Агаар мандлын даралт
Хийн бодисын даралтыг авч үзэхийн өмнө нэмэлт тайлбар хийх боломжгүй ойлголтыг танилцуулъя - атмосферийн даралт. Энэ бол бидний эргэн тойрон дахь агаар (агаар мандлын) нөлөө юм. Агаар бидэнд жингүй юм шиг санагддаг, үнэндээ жинтэй байдаг тул үүнийг батлахын тулд туршилт хийцгээе.
Бид агаарыг шилэн саванд жинлэнэ. Энэ нь хүзүүндээ резинэн хоолойгоор дамжин тэнд ордог. Вакуум насосоор агаарыг зайлуулна. Колбыг агааргүй жигнээд дараа нь цоргыг онгойлгоод агаар ороход жин нь колбоны жинд нэмэгдэх болно.
Сав дахь даралт
Хий савны хананд хэрхэн үйлчилдгийг олж мэдье. Хийн молекулууд бие биентэйгээ бараг харьцдаггүй, гэхдээ бие биенээсээ тархдаггүй. Энэ нь тэд хөлөг онгоцны хананд хүрч, дараа нь буцаж ирдэг гэсэн үг юм. Молекул хананд хүрэх үед түүний цохилт нь хөлөг онгоцонд тодорхой хүчээр нөлөөлдөг. Энэ хүч богино настай.
Өөр нэг жишээ. Бөмбөгийг цаасан хуудас руу шидэж, бөмбөг үсэрч, картон нь бага зэрэг хазайх болно. Бөмбөгийг элсээр орлъё. Нөлөөлөл нь өчүүхэн байх болно, бид сонсох ч үгүй, гэхдээ тэдний хүч чадал нэмэгдэх болно. Шийтээс байнга татгалзана.
Одоо хамгийн жижиг тоосонцорыг авч үзье, жишээ нь бидний уушгинд байдаг агаарын тоосонцор. Бид картон дээр үлээж, энэ нь хазайх болно. Бид албаддагагаарын молекулууд картон дээр цохиж, үүний үр дүнд түүнд хүч үйлчилдэг. Энэ ямар хүч вэ? Энэ бол даралтын хүч.
Дүгнэлт хийцгээе: хийн даралт нь савны хананд хийн молекулуудын нөлөөллөөс үүсдэг. Ханан дээр ажилладаг микроскопийн хүчнүүд нэмэгдэж, бид даралтын хүч гэж нэрлэгддэг зүйлийг олж авдаг. Хүчийг талбайд хуваах үр дүн нь даралт юм.
Асуулт гарч ирнэ: яагаад гартаа картон цаас авбал тэр нь хазайдаггүй юм бэ? Эцсийн эцэст энэ нь хий, өөрөөр хэлбэл агаарт байдаг. Учир нь хуудасны нэг болон нөгөө тал дахь агаарын молекулуудын нөлөөлөл нь бие биенээ тэнцвэржүүлдэг. Агаарын молекулууд хананд үнэхээр хүрсэн эсэхийг хэрхэн шалгах вэ? Үүнийг нэг талдаа молекулуудын нөлөөллийг арилгах, жишээлбэл, агаар шахах замаар хийж болно.
Туршилт
Тусгай төхөөрөмж байдаг - вакуум насос. Энэ бол вакуум хавтан дээрх шилэн сав юм. Энэ нь резинэн жийргэвчтэй бөгөөд малгай ба хавтангийн хооронд ямар ч ялгаа байхгүй тул тэдгээр нь хоорондоо нягт уялдаатай байдаг. Вакуум төхөөрөмжид манометр суурилуулсан бөгөөд энэ нь бүрээсний гадна болон доорх агаарын даралтын зөрүүг хэмждэг. Усны цорго нь насос руу хүргэдэг хоолойг бүрээсний доорх зайд холбох боломжийг олгодог.
Тагны доор бага зэрэг хийлсэн бөмбөлөг байрлуул. Энэ нь бага зэрэг хөөрөгддөг тул бөмбөгний дотор болон гадна талын молекулуудын нөлөөллийг нөхдөг. Бид бөмбөгийг малгайгаар таглаж, вакуум насосыг асааж, цоргыг нээнэ. Даралт хэмжигч дээр бид гадна болон доторх агаарын ялгаа нэмэгдэж байгааг харах болно. Бөмбөлөг яах вэ? Энэ нь хэмжээгээр нэмэгддэг. Даралт, өөрөөр хэлбэл молекулуудын нөлөөлөлбөмбөгний гадна, жижиг болж байна. Бөмбөлөг доторх агаарын тоосонцор хэвээр үлдэж, гаднаас болон дотроос цохилтын нөхөн олговор зөрчигддөг. Бөмбөлөгний эзэлхүүн нь гаднаас ирэх агаарын молекулуудын даралтын хүчийг резинэн уян харимхай хүчээр хэсэгчлэн авснаар өсдөг.
Одоо цоргыг хааж, насосыг унтрааж, цоргыг дахин нээж, тагны доор агаар оруулахын тулд хоолойг салга. Бөмбөгийн хэмжээ багасаж эхэлнэ. Гаднах болон тагны доорх даралтын зөрүү тэг байх үед энэ нь туршилт эхлэхээс өмнөх хэмжээтэй ижил хэмжээтэй байх болно. Энэ туршлага нь хэрэв нэг талдаа даралт нь нөгөө талаас их байвал, өөрөөр хэлбэл нэг талаас хийг зайлуулж, нөгөө талд нь үлдээсэн бол та өөрийн нүдээр даралтыг харж чадна гэдгийг баталж байна.
Дүгнэлт нь: Даралт нь молекулуудын нөлөөллөөр тодорхойлогддог хэмжигдэхүүн боловч нөлөөлөл нь илүү олон, бага байж болно. Савны хананд илүү их цохилт өгөх тусам даралт ихсэх болно. Түүнчлэн, молекулуудын хурд ихсэх тусам савны ханыг цохих тусам энэ хий үүсэх даралт ихсэх болно.
Даралтын хэмжээнээс хамаарах хамаарал
Нүдний тодорхой масс, өөрөөр хэлбэл тодорхой тооны молекулууд байна гэж бодъё. Бидний авч үзэх туршилтын явцад энэ хэмжээ өөрчлөгдөхгүй. Энэ хий нь поршений цилиндрт байдаг. Поршеныг дээш доош хөдөлгөж болно. Цилиндрийн дээд хэсэг нээлттэй, бид уян хатан резинэн хальс тавина. Хийн тоосонцор нь савны хана, хальсыг цохив. Дотор болон гадна талын агаарын даралт ижил байвал хальс нь хавтгай болно.
Хэрэв та бүлүүрээ дээш хөдөлгөвөлмолекулуудын тоо ижил хэвээр байх боловч тэдгээрийн хоорондын зай багасна. Тэд ижил хурдтайгаар хөдөлж, масс нь өөрчлөгдөхгүй. Гэсэн хэдий ч молекул хананд хүрэхийн тулд илүү богино зайг туулах ёстой тул цохилтын тоо нэмэгдэх болно. Үүний үр дүнд даралт нэмэгдэж, хальс нь гадагшаа бөхийх ёстой. Тиймээс эзэлхүүн багасах тусам хийн даралт ихсэх боловч энэ нь хийн масс болон температур өөрчлөгдөхгүй байх нөхцлийг бүрдүүлдэг.
Хэрэв та бүлүүрийг доош нь хөдөлгөвөл молекулуудын хоорондох зай ихсэх бөгөөд энэ нь цилиндр болон хальсны хананд хүрэх хугацаа мөн нэмэгдэнэ гэсэн үг юм. Цохилтууд улам ховор болно. Гаднах хий нь цилиндр доторхоос өндөр даралттай байдаг. Тиймээс хальс нь дотогшоо нугалах болно. Дүгнэлт: даралт нь эзэлхүүнээс хамаарах хэмжигдэхүүн юм.
Даралтын температураас хамаарах хамаарал
Бидэнд бага температурт хийтэй сав, өндөр температурт ижил хэмжээний хийтэй сав байна гэж бодъё. Ямар ч температурт хийн даралт нь молекулуудын нөлөөллөөс болдог. Хоёр савны хийн молекулын тоо ижил байна. Эзлэхүүн нь ижил тул молекулуудын хоорондын зай ижил хэвээр байна.
Температур өсөхийн хэрээр тоосонцор илүү хурдан хөдөлж эхэлдэг. Улмаар савны хананд үзүүлэх нөлөөллийн тоо, хүч нэмэгддэг.
Хийн температур нэмэгдэхийн хэрээр даралт нь нэмэгддэг гэсэн мэдэгдлийн үнэн зөвийг батлахад дараах туршилт тусална.
Авналонх, хүзүүг нь бөмбөлөгөөр хаадаг. Үүнийг халуун устай саванд хийнэ. Бөмбөлөг хөөрсөн байхыг бид харах болно. Хэрэв та саванд байгаа усыг хүйтэн болгож сольж, тэнд лонх тавих юм бол бөмбөлөг унтарч, бүр татагдах болно.
